[發(fā)明專利]一種特高頻段RFID 測試系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410673755.8
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104360199A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉影;張威;丁恒春;王雯昊;王皓;楊瀟雨
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院;華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子標(biāo)簽技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

RFID是射頻識別技術(shù)的英文(Radio?Frequency?Identification，RFID)的縮寫，又稱電子標(biāo)簽。射頻識別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的。?

射頻識別技術(shù)通過自動識別資產(chǎn)并采集數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)和管理提供準(zhǔn)確實時的信息，從而達(dá)到簡化流程提高效率的目的。RFID標(biāo)簽可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標(biāo)識別、地位及長期跟蹤管理，在物流管理、防偽、交通信息化、工業(yè)自動化中都有重要的應(yīng)用。目前，我國已經(jīng)把RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)采集管控系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)采集方式之一。RFID在資產(chǎn)追蹤、管理和維護(hù)方面具有不可替代的價值，眾多領(lǐng)域已經(jīng)擁有相對成熟的RFID應(yīng)用，近些年隨著RFID技術(shù)的不斷創(chuàng)新，更多的應(yīng)用被實現(xiàn)，RFID的追蹤功能正在擴(kuò)大到越來越多的資產(chǎn)類型中。?

RFID技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，粘附于產(chǎn)品表面的標(biāo)簽已經(jīng)廣泛應(yīng)用。但在不同領(lǐng)域的應(yīng)用中，有些物品材質(zhì)對RFID標(biāo)簽的影響會比較大。比如在很多應(yīng)用中，RFID標(biāo)簽需要貼附在金屬物體表面，但對于表面鍍層的金屬卻存在識別力不強(qiáng)或性能減弱的問題。?

這是因為，RFID標(biāo)簽應(yīng)用于金屬表面時，由于電磁波會被金屬反射，其阻抗匹配，輻射效率和輻射方向都會發(fā)生改變，從而導(dǎo)致普通電子標(biāo)簽的性能變差，讀寫距離變短，甚至在金屬表面無法被正確識別。?

柔性抗金屬標(biāo)簽是采用特高頻射頻識別技術(shù)為適配曲面金屬材質(zhì)物品而設(shè)計的RFID電子標(biāo)簽，在電力計量器具(尤其是互感器)檢定、配送管理、資產(chǎn)管理等方面應(yīng)用前景廣泛，為滿足柔性抗金屬標(biāo)簽的研發(fā)和生產(chǎn)，需要設(shè)計或引入一種針對此類標(biāo)簽的可靠性測試系統(tǒng)。?

根據(jù)需求，測試內(nèi)容一般包括對讀寫器的接口協(xié)議、數(shù)據(jù)速率、工作溫度、工作濕度、?讀寫距離、振動、沖擊、碰撞、安全性、電磁兼容性等關(guān)鍵項目進(jìn)行測試，同時對電子標(biāo)簽的工作頻率、空中接口協(xié)議、調(diào)制方式、存儲容量、工作環(huán)境、抗射線、抗交變電磁場、抗沖擊、機(jī)械振動、自由跌落、抗靜電等關(guān)鍵項目進(jìn)行測試；并在實際應(yīng)用環(huán)境下進(jìn)行讀寫器和標(biāo)簽的互操作測試，進(jìn)一步驗證系統(tǒng)的運行效果。?

標(biāo)簽的可靠性測試主要為一致性測試，射頻測試是最重要的測試內(nèi)容，如射頻包絡(luò)測試、反應(yīng)時間測試以及不同調(diào)制參數(shù)和編碼方式下的數(shù)據(jù)讀寫等，以驗證RFID標(biāo)簽的射頻性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)。芯片設(shè)計的影響、制造工藝的影響或者為不同類別的產(chǎn)品設(shè)計不同的天線，都會導(dǎo)致RFID標(biāo)簽的射頻性能發(fā)生變化，因此在研發(fā)和生產(chǎn)過程中必須對該產(chǎn)品的射頻性能進(jìn)行測試，以保證其射頻指標(biāo)符合RFID射頻標(biāo)準(zhǔn)的要求。?

基于主機(jī)的測試系統(tǒng)適用于低頻RFID標(biāo)簽，采用矢量信號發(fā)生器和矢量信號分析儀作為射頻儀器，采用嵌入式控制器作為指令發(fā)生器和應(yīng)答分析儀。?

柔性抗金屬標(biāo)簽符合特高頻RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需要在應(yīng)答器和標(biāo)簽之間建立微秒級實時通訊，現(xiàn)有的技術(shù)不能滿足特高頻RFID標(biāo)簽的通信頻率。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中無法對特高頻RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行測試的問題，提出了一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)，通過FPGA芯片和多個上變頻器和下變頻器的引入可以針對特高頻R?FID電子標(biāo)簽進(jìn)行測試。?

本發(fā)明實施例提供了一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)，包括控制器，可重配I/O單元，F(xiàn)PGA芯片，第一上變頻器，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，第二上變頻器，第一下變頻器，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，第二下變頻器；?

所述控制器用于生成測試內(nèi)容，并接收所述FPGA芯片的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；?

所述可重配I/O單元用于所述控制器與所述FPGA芯片之間的通信連接；?

所述FPGA芯片用于根據(jù)所述測試內(nèi)容生成測試指令，與特高頻段電子標(biāo)簽進(jìn)行通信；?

所述第一上變頻器用于將低頻的測試指令轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信號；?

所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器將所述中頻數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；?

所述第二上變頻器將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為發(fā)向所述特高頻段電子標(biāo)簽的特高頻射頻信號；?

所述第二下變頻器將接收到的所述特高頻段電子標(biāo)簽發(fā)送的特高頻應(yīng)答信號轉(zhuǎn)換為中頻應(yīng)答信號；?

所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述中頻應(yīng)答信號轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信號；?